Trang trại kết xuất

Một trang trại kết xuất là một hệ thống máy tính hiệu suất cao, ví dụ như một điện toán cụm, được xây dựng để tạo ra hình ảnh mô phỏng bằng máy tính (computer-generated imagery - CGI), thường áp dụng cho phim truyền hình và hiệu ứng hình ảnh.

Nguồn gốc thuật ngữ

Thuật ngữ render farm ra đời trong quá trình sản xuất của Autodesk 3D Studio cho bộ phim hoạt hình ngắn The Bored Room^[1] vào tháng 7 năm 1990, để đối mặt với một deadline bất khả thi, một căn phòng trang bị toàn máy tính Compaq 386 để thực hiện việc render. Tại thời điểm đó không có hệ thống liên kết mạng nên mỗi máy tính được cài đặt thủ công để thực hiện một chuỗi hoạt hình riêng biệt cụ thể. Những hình ảnh hoàn thiện sẽ được "thu hoạch" qua một nền tảng cuộn dưới dạng một ổ đĩa lưu trữ quang học lớn, rồi load từng khung hình vào một đĩa Sony CRV.

Kỹ thuật viên Autodesk chịu trách nhiệm quản lý render farm thời kỳ đầu (Jamie Clay) có thói quen mặc quần yếm nông dân và vị giám đốc quản lý phần mềm (Bob Bennett) đùa rằng Clay đang cày các mẩu frame, sau đó đã đặt tên hệ thống các máy tính là render farm. Khi phát hành phần mềm lần thứ hai, Autodesk giới thiệu một mạng lưới render, cho phép vận hành render farm một cách đơn giản hơn. Một phân đoạn hậu trường của Bored Room không chiếu cảnh Clay mặc quần yếm nhưng cho thấy một cái nhìn thoáng qua về môi trường sản xuất.

Một render farm hoàn toàn khác với một render wall, được hiểu như là một hệ thống liên kết và hiển thị có trình tự được sử dụng trong việc mô phỏng thời gian thực.^[2] Quy trình mô phỏng hình ảnh là một quá trình tính toán song song trình độ cao, khi các frame được tính toán riêng bởi ng, với truyền thông chính giữa bộ vi xử lý được tải lên ban đầu nguồn tài liệu, như người mẫu và kết cấu và những tải của các thành hình ảnh.

Năng suất thực hiện

Trong nhiều thập kỷ, những tiến bộ về khả năng của máy tính đã cho phép để kết xuất một hình ảnh trong thời gian ngắn hơn. Tuy nhiên, việc tính toán tăng được trích lập để đáp ứng nhu cầu để đạt được chất lượng hình ảnh hiện đại. Mặc dù những hình ảnh đơn giản có thể được tạo ra nhanh chóng, nhưng hình ảnh độ phân giải cao hơn thực tế và phức tạp hơn hiện có thể được sản xuất trong khoảng thời gian hợp lý hơn. Thời gian dành cho sản xuất hình ảnh có thể bị giới hạn bởi thời gian và thời hạn sản xuất, và mong muốn tạo ra công việc chất lượng cao thúc đẩy nhu cầu tăng sức mạnh tính toán, thay vì chỉ đơn giản là muốn những hình ảnh tương tự nhau được tạo ra nhanh hơn. Dự án như Big and Ugly Rendering Project đã có thể cho kết xuất hình ảnh bằng Blender được phân phối rộng rãi trên cả mạng phân tán và mạng cục bộ.

Quản lý

Để quản lý các trang trại lớn, người ta phải giới thiệu trình quản lý hàng đợi (queue manager) tự động phân phối các quy trình cho nhiều bộ xử lý. Mỗi "quá trình" có thể là kết xuất của một hình ảnh đầy đủ, một vài hình ảnh hoặc thậm chí là một phần phụ (hoặc ô) của hình ảnh.     Phần mềm thường là một khách hàng–máy chủ gói đó cho việc liên lạc giữa bộ vi xử lý và đợi quản lý, mặc dù một số đợi không có trung tâm quản lý. Một số đặc điểm chung của đợi quản lý là: tái-ưu tiên hàng đợi, quản lý của giấy phép phần mềm, và thuật tối ưu thông dựa trên các loại khác nhau của phần cứng trong các trại. Phần mềm cấp phép xử lý bởi một đợi quản lý có thể liên quan đến động giao giấy phép để có sẵn Máy hoặc thậm chí lõi trong Máy. Một tongue-in-má tiêu đề trong hệ thống các kỹ sư, những người làm việc chủ yếu trong việc bảo trì và giám sát của một người làm cho nông trại là một khiến jeep để tiếp tục "trang trại" chủ đề. Tiêu đề công việc này có thể được nhìn thấy trong phim.

Các trang trại render dựa trên đám mây

Các trang trại render dựa trên đám mây tận dụng khả năng mở rộng và linh hoạt của điện toán đám mây để cung cấp các dịch vụ render theo yêu cầu, cho phép người dùng phân phối công việc thông qua một mạng lưới máy chủ ảo hóa rộng lớn. Cách tiếp cận này mang lại những lợi ích đáng kể, như khả năng mở rộng tài nguyên động, hiệu quả về chi phí thông qua mô hình trả tiền theo nhu cầu sử dụng và khả năng truy cập từ bất kỳ vị trí nào có kết nối internet. Các dịch vụ này tích hợp liền mạch vào các quy trình sản xuất hiện có, hỗ trợ nhiều phần mềm 3D và các engine render khác nhau, và ngày càng được ưa chuộng do khả năng xử lý nhanh chóng các dự án phức tạp mà không cần phần cứng đắt đỏ tại chỗ. Tuy nhiên, các trang trại render dựa trên đám mây cũng mang đến những thách thức, chẳng hạn như thời gian cần để tải lên các tệp lớn, khả năng tăng chi phí đối với các dự án lớn và phụ thuộc vào kết nối internet ổn định. Bảo mật vẫn là một mối quan tâm lớn, với các nhà cung cấp uy tín cung cấp các biện pháp mạnh mẽ để bảo vệ tài sản trí tuệ. Mặc dù có những thách thức này, render dựa trên đám mây đang trở thành công cụ không thể thiếu trong các ngành công nghiệp như điện ảnh và trò chơi, cung cấp một giải pháp thay thế linh hoạt và mạnh mẽ cho các trang trại render truyền thống.

Tham khảo

1. "The Bored Room"
2. "renderwall" definition from Double-Tongued Dictionary